Слънчевата енергия 2

В свят, все по-малко традиционни източници на енергия. Нефт, газ, въглища са изчерпани и всичко върви към факта, че рано или късно те ще приключи. Ако в този момент да се намери алтернативни източници на енергия, човечеството е в очакване на катастрофа. Ето защо, във всички развити страни в рамките на разследване за откриването и разработването на нови енергийни източници. На първо място - това е слънчевата енергия. От древни времена, тази власт е била използвана от хора за дома осветление, сушене, храна, облекло, и така нататък. Н. слънчева енергия в момента е един от най-обещаващите източници на алтернативна енергия. В момента вече има много проекти, което позволява да конвертирате слънчевата енергия в електричество или топлинна енергия. Индустрията постепенно расте и се развива, но, както и другаде, има своите проблеми. Всичко това ще се съсредоточим в тази книга.

Слънцето като алтернативен източник на енергия

Слънчевата енергия е един от най-достъпни възобновяеми източници на Земята. Използването на слънчева енергия в националната икономика има положителен ефект върху околната среда, тъй като на получаването му не е необходимо да се разкрият или развиват мини. Освен това, този вид енергия е безплатна и не струва нищо. Естествено, необходими разходи за закупуване и монтаж на оборудване.

Проблемът е, че слънцето - е прекъсващ източник на енергия. Така че, това отнема натрупване на енергия и да я използват в комбинация с други енергийни източници. Основният проблем е, че днес модерно оборудване е с ниска ефективност на преобразуване на слънчева енергия в електрическа и топлинна енергия. Ето защо, всички тенденции имат за цел да се повиши ефективността на тези системи и да се намалят разходите за тях.

Ето това е - възобновяем енергиен източник

Между другото, много ресурси на планетата са извлечени от слънчева енергия. Така например, на вятъра, което е още възобновяеми източници няма да взриви без слънце. изпаряването на вода и натрупването му в реките да се появи и под влияние на слънчевите лъчи. И водата, както е известно, се използва водна енергия. Биогоривата и не биха били без слънце. Ето защо, в допълнение към източника на енергия директно, слънцето се отразява друга енергийния сектор.

Слънцето изпраща към повърхността на нашата планета радиация. От голямо разнообразие от радиация достигнат до повърхността на вълните вид на Земята 3:

Light. спектър на емисиите от около 49 на сто;
Инфрачервен. Делът им също е 49 процент. Благодарение на това, нашата планета се затопля вълни;
Ултравиолетовата. В спектъра на слънчевата радиация от около 2 процента. Те са невидими за очите ни.

наследство

Как да се развива слънчева енергия в нашия ден? При използването на слънцето в дейността им хора си мислех, още от древността. Всеки знае, легендата, че Архимед изгори флота на врага в своя Сиракуза. Той се използва, за да направите това запалително огледало. Преди няколко хиляди години в владетели дворци от Близкия изток се загрява водата, която се нагрява от слънцето. В някои страни се изпарява морска вода на слънце в сол. Учените често са провели експерименти с отоплителни устройства, работещи със слънчева енергия.

Първите модели на тези нагреватели са били произведени в XVII─XVII векове. По-специално, Н. Сосюр изследовател представи своята версия на бойлера. Това е кутия, направена от дърво, покрито с капак чаша. Водата в този апарат се загрява до 88 градуса по Целзий. През 1774, Антоан Лавоазие използва обектив с концентрация на топлина от слънцето. А имаше и обектива, което позволява локално топене на чугуна в продължение на няколко секунди.

Батериите, които преобразуват слънчевата енергия в механична енергия, създадена от френски учени. В края на XIX век изследовател О. Musho insolyator разработен, като се фокусира лъчите от обектива на парен котел. Този бойлер е бил използван за печатната преса. В Съединените щати по време успя да създаде машина, задвижвани от слънцето, с капацитет от 15 "коня".

Insolyator О. Musho

Дълго време insolyatory произведени от схемата с помощта на слънчевата енергия за преобразуване на вода в пара. И преобразува енергията, използвана за извършване на някаква работа. Първото устройство, което преобразува слънчевата енергия в електричество, е създадена през 1953 г. в Съединените щати. Това става прототип на днешните слънчеви клетки. Фотоелектричния ефект, който се основава на тяхната работа, е открита още през 70-те години на XIX век.

През тридесетте години на миналия век академик на СССР А. Ф. Йофе предложи използването на слънчеви клетки полупроводникови за преобразуване на енергия от слънцето. ефективност на батерията по това време е по-малко от 1%. преминали много години преди фотоклетките да са проектирани с ефективност при 10─15 процента. Тогава американците изградени слънчеви панели от съвременен тип.

Ниска ефективност се компенсира от увеличената площ на слънчеви клетки за производство на слънчева система по-голяма мощност. Но това не е опция, тъй като силициеви полупроводници в слънчеви клетки са доста скъпи. Чрез увеличаване на ефективността увеличава разходите за материали. Това е основна пречка за използването маса от слънчеви панели. Но тъй като изчерпването на използването им ще бъде все по-печеливши. В допълнение, проучвания, за да се повиши ефективността на соларните клетки не спират.

Соларни клетки

Твърди се, че въз основа на полупроводници батерия достатъчно точен и не се нуждаят от умения, за да се грижи за тях. Ето защо, те са най-често използваните в ежедневието. Има и цели слънчеви централи. Обикновено те са създадени в страни с голям брой слънчеви дни в годината. Това е Израел, Саудитска Арабия, САЩ Южна, Индия, Испания. Сега там са доста фантастични проекти. Например, слънчева енергия е атмосферно. Там, на слънчева светлина не се губи енергия. Това означава, че радиацията е поканен да улови в орбита и след това се превръща в микровълни. След това, в тази форма на енергия ще бъдат изпратени обратно на Земята.

Преобразуване на слънчевата енергия

На първо място, трябва да се каже за това, което е възможно да се изразят и оценка на слънчева енергия.

Как може да се оцени стойността на слънчевата енергия?

Експертите, използвани за оценка на стойност като слънчева константа. Тя е равна на 1367 вата. Ето колко слънчева енергия се пада на един квадратен метър на планетата. В атмосфера на около една четвърт губи. Максималната стойност на екватора - 1020 вата на квадратен метър. С оглед на деня и нощта, промяната в ъгъла на падане на лъчите, тази стойност трябва да бъде намален до три пъти повече.

Разпределението на слънчевата радиация на картата на планетата

Версии на слънчеви енергийни източници, мнения варират. В момента, експерти казват, че енергията се освобождава в резултат на превръщането на четири атома на H2 в Той ядро. Процесът протича с отделяне на значителни количества енергия. За сравнение, да предположим, че преобразуването в енергия от 1 грам H2 сравним с този, освободен при изгаряне на 15 тона въглеводороди.
Обратно към съдържанието

методи за трансформация

Тъй като науката днес все още няма устройства, работещи на слънчева енергия в чист вид, той е длъжен да се превърнат в различен вид. За тази цел са създадени устройства, като например слънчеви панели и колекционер. Батерии преобразуват слънчевата енергия в електрическа енергия. А колектор генерира топлина. Има и модели, които съчетават тези два типа. Те са наречени хибриди.

Hybrid соларен панел

Основни методи преобразуване на слънчева енергия са представени по-долу:

фотоелектричния;
соларната;
С горещ въздух;
слънчеви централи балон.

Първият метод е най-често срещаните. Той използва фотоволтаични панели, които са изложени на слънце генерират електричество. В повечето случаи те са направени от силиций. Дебелината на такива панели е няколко десети от милиметъра. Тези панели са комбинирани в фотоволтаични модули (батерии) и да зададете на слънце. Най-често те са поставени върху покривите на къщите. По принцип нищо не пречи да ги поставят на земята. Трябва само да се наоколо те не са имали големи предмети, различни сгради и дървета, които могат да хвърлят сянка.

Допълнителни фотоклетки се прилагат тънък филм или гъвкави слънчеви панели за производство на електрическа енергия. Тяхното предимство е, малката дебелина, но недостатък - ефективността намалява. Тези модели са често използвани в преносимите зареждане различни приспособления.

Гъвкав слънчев панел

Гореща метод включва превръщане получаване на поток от въздух енергия. Този поток се изпраща на генератор турбина. Балонът мощност под въздействието на слънчевата енергия в аеростат балон генерира пара. Повърхността на балона покрити с покритие, което абсорбира слънчеви лъчи. Такива растения могат да работят при облачно време и през нощта, благодарение на няколко от запаса в балон.

Geliotremalnaya енергия въз основа на източник на енергия загряване на повърхността в специален колектор. Например, това може да се загряване на вода за битово отопление система. Тъй като охлаждащата течност може да се използва не само вода, но също така и на въздуха. Тя може да се нагрява в резервоара и се подава към системата за къща вентилация.

Всички тези системи са доста скъпи, но тяхното развитие и усъвършенстване постепенно продължава.

Предимства и недостатъци на слънчевата енергия

предимства

Безплатно. Едно от основните предимства на слънчевата енергия - е липсата на заплащане за това. Слънчевите панели са изработени с помощта на силиций, който запазва достатъчно;
Няма странични ефекти. Процесът на преобразуване на енергията се извършва без шум, емисии и отпадъци въздействието върху околната среда. Това не е топло, хидро и ядрената енергетика. Всички традиционните източници в един или друг начин да навреди на операционната система;
Безопасност и надеждност. дълготрайно оборудване (обслужва до 30 години). 20─25 След години за използване на слънчеви клетки, за да се получи 80 процента от тяхната номинална стойност;
Рециклиране. Слънчевите панели са напълно обработени и могат да бъдат използвани в производството;
Лесна поддръжка. Оборудване е съвсем проста и се провежда в офлайн режим;
Ами пригодени за използване в частни домове;
Естетика. Може да се монтира на покрива или фасадата на сградата не е в ущърб на външния вид;
Той се интегрира и спомагателни енергийни системи.

недостатъци

Ефективност зависи от времето на деня и времето. Неикономичен използване при високи ширини;
Задължително да се натрупват на преобразува енергията;
Първоначално инвестициите са високи. Това е особено забележимо за обикновените хора с покупката на оборудване за частни домове;
Периодично трябва да направите, за почистване на панели от замърсяване;
За да се настанят се изисква голяма площ;
Някои слънчеви клетки са в техния състав Pb, Cd, арсен, което усложнява обработка.

Обхватът на приложение на слънчевата енергия

Указания за ползване са много. По-долу се считат за най-популярните и широко разпространена.

Захранване на частни домове

Съвсем наскоро, тези системи са били нещо от научно-фантастичен филм на. Но сега можете да се срещнете много набори от соларни модули на покрива или фасадата на къщата. Ефективността на тези системи не надвишава 10─15 процента. Напрежение 12 или 24 волта. Но за частния дом или вила, която е достатъчно.

Заслужава да се отбележи, че съвременните панели генерират електричество дори при слаба светлина и облачно време. зареждане на батерията е достатъчно за през нощта. Освен това, слънчеви панели са свързани като спомагателни и замества основната система мощност, ако е необходимо.
Обратно към съдържанието

Слънчевите колектори за отопление и топла вода

Тук слънцето енергия се превръща в топлина. Вероятно мнозина в лятната си вила е с душ с най-метален резервоар. Тя се нагрява от слънцето и може да се отоплява вода за миене. Това е най-простият вариант на такъв колектор.

Но съвременните системи са много по-ефективни. Те имат абсорбиращ елемент, който предава на топлинна енергия за топлоносителя. Има варианти с вода и въздух като охладител.

Колекционери често работят като част от системи за горещо водоснабдяване на частни домове. Нагретият охлаждащата течност в тях попада в резервоара (котела), който загрява водата. Веригата е по същество същата като тази на електрическия котел. Само в този случай на електроенергията не се консумира.

Компактна система с колектор може да осигури безплатна топла вода в къщата, за семейството, за да 3─5 хора. Ние говорим за есенно-зимния период. През зимата на ефективността на тези системи е силно намалена. Успоредно с инсталирането на такива системи са направени за подобряване на изолацията. Ако зимата във вашия район не са тежки, колекторът може да се използва през зимата.

Преносими захранващи източници

концентратори

Този вид устройства може да се нарече екзотично. Те могат да бъдат намерени сред туристите, като част от полеви кухни. Те са концентрирани с параболично огледало за светлината с резервоара за охлаждащата течност.
Обратно към съдържанието

Това е само като екзотични приложения. Но сега проведе състезателни състезания в слънчеви колички Австралия. Наскоро, обаче, дизайнерите са успели да увеличат скоростта на превозните средства до 80 км / ч. И също така проведе тестове на самолета на слънчеви батерии с прелитане на планетата.
Обратно към съдържанието

Развитието на слънчевата енергия в различни страни и неговите перспективи

Алтернативни форми на енергия, която включва слънчева, на бързо развиващите се в технологично напреднали страни. Това е САЩ, Испания, Саудитска Арабия, Израел и други страни, където голям брой слънчеви дни в годината. Слънчевата енергия също се развива в България и страните от ОНД. Въпреки това, цените са значително по-бавни, поради климатичните условия и по-ниски доходи.

В бившия СССР климатът за соларни инсталации са най-подходящи за климата в Украйна и централноазиатските републики. Въпреки това, има повече се говори за развитие, отколкото реални случаи. Това е, за да отключи потенциала на слънчевата енергия все още не е тук. Ако говорим за слънчева енергия дял в България и страните от ОНД, то е по-малко от 1 на сто. Плановете са били за изграждане на няколко слънчеви централи. Поради това, ситуацията все още могат да бъдат поправени.

В България има постепенно развитие, а наклонът е върху развитието на слънчевата енергия в Далечния изток. Слънчеви централи са построени в отдалечени населени места на Якутия. Това спестява от вносните горива. Построен електроцентрала в южната част на страната. Например, в Lipetsk.

Всички тези данни показват, че много страни се опитват да въведат най-много от използването на слънчевата енергия. Това е вярно, тъй като потреблението на енергия непрекъснато се разраства, но ресурсите са ограничени. В допълнение, на традиционната сфера на енергия силно замърсяващи. Ето защо, алтернативни източници на енергия - това е бъдещето. И слънчевата енергия е една от основните области на нея.

Участвайте в нашата анкета!